同其它結構型式的各種建筑物一樣,在格形鋼板樁結構建筑物中,除作為主體結構的鋼板樁格體外,根據建筑物的性質及使用要求,還需設置相應的附屬設施。本章將敘述這類設施的設計與計算方法。
視建筑物性質的不同,附屬設施的內容很多。但是,就其中許多項目,如系泊設施、防沖設施、系網、護輪等設施來說。 無論是在以何種結構型式為主體結構的建筑物中、 其使用要求、設計方法、施工方法等均大同小異。對這一部分的內容,現有的各種資料中均有詳盡的介紹,本文則不加敘述。本章對附屬設施討論的重點是格形鋼板樁結構建筑中具有特殊性的內容。
由于格形鋼板樁結構形式自身的特點,除主體結構與其它結構型式的差別外,其相應的附屬設施也有很大不同。這種特殊性主要有兩個方面的表現∶一方面的內容是,有些設施是格形鋼板樁結構建筑物所特有的,在其它的結構型式中則沒有與之作用相同或類似的設施;另一方面的內容是,有些設施盡管在其它結構型式的建筑物中也存在,并且其作用也基本相同,但在格形鋼板樁結構中,其結構構造型式、工作特點均與在其它結構型式中有顯著的差異。以下將對此分別加以介紹。
一、格形結構特有的設施I.格體剪力構件
在格形鋼板樁結構的設計中,由于施工能力的限制,或出于經濟方面的考慮,格體的尺寸有時不能根據格體抗剪切變形的要求而無限制地加大。此時,為了保證結構有足夠的抗剪切變形能力,有時考慮在格體內部填料中埋設一些片狀、板狀或其它形式的構件,使之與填料共同作用提高抗剪切性能。此類構件程剪力構件。
2.持力基樁
采用格形鋼板樁結構形式的碼頭、防波堤、護岸等港工建筑物,通常設有較重的上部胸墻、擋浪墻及荷載較大的流動機械基礎。為了避免其較大的荷載直接作用于鋼板樁格體導致過大的沉降,有效地減小格體尺寸、板樁入土深度及板樁拉力,通常在上部結構下面設置基樁,將上部荷載直接傳入下面的地基中。這些基樁通常稱持力基樁。
3.護道
采用格形鋼板樁結構修建圍堰、船塢等擋水建筑物時,為了適應其較大的水平荷載,保證格體的穩定性,常在格體背水側的底部以砂石料填筑一棱體,靠其重量增加抗滑力。該棱
體稱馬道。
4.軌道梁聯系構件
格形鋼板樁結構建筑物中,前方格體部分的水平變位通常較大,致使前后的變位不協調。這樣當建筑物頂面設有門機軌道等相對位置要求嚴格的設施時,采用傳統的構造往往造成日后使用期間維護上的困難。故而在有些工程中,在兩條軌道梁之間設置了拉壓構件,以保證其相對位置不變,該類構件稱聯系構件。
二、格形結構中結構特性顯著變化的設施1.胸墻
無論采用何種結構型式,在碼頭、護岸、防波堤等建筑物中,均有設置胸墻的要求。在格形鋼板樁結構中,由于結構的特殊性,使得胸墻的工作狀態及構造形狀與在其它結構型式中發生了明顯的變化。就其支承方式而言,它既可能由鋼板樁支承,也可能由格內散體填料支承。在設置持力基樁的情況下,它還有可能類似于低樁承臺那樣由基樁、填料綜合支承。此外,由于格形結構的外沿線參差不齊,在幾何方面也限制了胸墻的尺度,并從而引起其受力特性的改變。
2.軌道梁
當軌道粱下設有持力基樁時,軌道梁的支承方式即發生改變, 由傳統結構中的地基梁變為由樁基、地基組成的復合基礎梁。